公路工程瀝青挖補(bǔ)技術(shù)分析

梁躍龍、陳芳

（江西茂業(yè)建設(shè)工程有限公司，江西 贛州 341000）

0 引言

在我國公路工程建設(shè)中，水泥混凝土路面因具備較高的穩(wěn)定性和剛度性能且造價成本比較低而被廣泛應(yīng)用。然而，隨著時間的推移，部分水泥路面出現(xiàn)了損壞，無法完全滿足道路通行要求，需要進(jìn)行改造處理。目前，廣泛采用的改造方法是在原有的水泥混凝土路面表面鋪設(shè)一層瀝青混凝土材料，從而將水泥混凝土路面改造成為瀝青混凝土路面，以此改善道路交通狀況，延長公路使用壽命。瀝青路面屬于柔性路面結(jié)構(gòu)形式，車輛通行舒適度得到提升，還能夠降低噪聲和揚(yáng)塵。為了更好地保證瀝青路面的施工質(zhì)量和通行性能，有必要對瀝青挖補(bǔ)技術(shù)在公路路面改造工程中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

1 瀝青舊路面挖補(bǔ)施工準(zhǔn)備

1.1 原材料要求

在施工過程中，材料的選擇與質(zhì)量控制是確保工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。在道路建設(shè)中，碎石、瀝青和細(xì)集料是常用的材料，其質(zhì)量直接影響到道路的耐久性和使用壽命。為此，有必要對這些材料進(jìn)行嚴(yán)格的檢測和質(zhì)量控制。第一，對于碎石材料的選用，必須嚴(yán)格按照國家規(guī)范要求進(jìn)行。這包括選擇符合級配參數(shù)的碎石材料，確保其含泥量、粒徑等方面的檢測達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。在材料的采購和使用過程中，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化的流程，遵循規(guī)范，確保碎石材料的質(zhì)量和性能。第二，瀝青材料作為道路建設(shè)的重要組成部分，其質(zhì)量的穩(wěn)定性也是至關(guān)重要的。在瀝青材料的選擇和使用過程中，應(yīng)進(jìn)行全面的檢測，確保其針入度、延度、軟化點(diǎn)等參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)。這些參數(shù)的合格與否直接關(guān)系到瀝青的黏附性、彈性和耐久性，從而影響整個道路的性能。第三，細(xì)集料作為道路結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其質(zhì)量也不容忽視。在選擇細(xì)集料時，應(yīng)選擇潔凈、無風(fēng)化、無雜質(zhì)的材料，確保其技術(shù)參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。細(xì)集料的質(zhì)量對于路面的穩(wěn)定性和抗壓能力具有重要影響，因此必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行質(zhì)量控制。

1.2 瀝青混合料級配設(shè)計(jì)

嚴(yán)格執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，加強(qiáng)原材料的試驗(yàn)檢測工作，并進(jìn)行混合料配合比試驗(yàn)分析，確保混合料性能合格。考慮到當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，確定最佳混合料配比參數(shù)，并進(jìn)行試驗(yàn)室計(jì)算分析，材料性能達(dá)到要求才能進(jìn)行批量化生產(chǎn)和施工[1]。

在試生產(chǎn)的過程中，加強(qiáng)材料各項(xiàng)性能檢測，如果發(fā)現(xiàn)性能不合格，及時調(diào)整配合比參數(shù)，確保材料各方面性能達(dá)到要求。對公路工程項(xiàng)目來說，如果需要處理的路面病害比較嚴(yán)重，需要提前10 天左右向監(jiān)理工程師提交改造計(jì)劃，并將瀝青混合料配合比參數(shù)交付給監(jiān)理工程師審核，經(jīng)批準(zhǔn)才能開展施工作業(yè)。根據(jù)工程需要選擇合適的瀝青材料，目前主要是采用普通石油瀝青，加強(qiáng)材料采集、分析、使用等各個環(huán)節(jié)的管理和控制，確保材料性能合格。

2 舊路面挖補(bǔ)施工工藝

2.1 處理原有路面結(jié)構(gòu)病害

2.1.1 板底脫空處理

水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)在長期使用過程中，容易出現(xiàn)板底脫空的情況，該問題與路基、路面施工質(zhì)量不合格及長期的車輛行駛有直接關(guān)系。板底脫空會造成結(jié)構(gòu)損壞，水分進(jìn)入路基結(jié)構(gòu)之內(nèi)，降低路基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，會對整個道路的交通安全性帶來很大影響。目前，主要采用水泥漿高壓注入的方式進(jìn)行板底脫空問題處理，即將水泥漿液注入結(jié)構(gòu)內(nèi)部，使其通過一定時間凝固，與原結(jié)構(gòu)形成整體，進(jìn)而提升結(jié)構(gòu)強(qiáng)度性能，滿足路面結(jié)構(gòu)使用標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.2 板邊、板角修補(bǔ)

板邊出現(xiàn)輕度剝落時，應(yīng)及時進(jìn)行修補(bǔ)處理。先清理剝落部位，再填充瀝青混合料，使其達(dá)到平整度要求。如果板邊損壞比較嚴(yán)重，需要對整個剝落范圍內(nèi)進(jìn)行深度修補(bǔ)。

對于板角結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)，需要明確切縫數(shù)據(jù)，并做好現(xiàn)場清理工作，復(fù)原鋼筋結(jié)構(gòu)，表面涂刷一層瀝青材料，然后進(jìn)行水泥混凝土澆筑施工，形成整體結(jié)構(gòu)[2]。

如果板邊板角的基層結(jié)構(gòu)性能不合格，應(yīng)先處理基層結(jié)構(gòu)。在病害面積較小的情況下，無需進(jìn)行壓實(shí)施工，可采用混凝土澆筑，并進(jìn)行振搗處理，形成合格的基層。

2.1.3 斷板、板塊破碎處理

如果水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了嚴(yán)重的破損，如破碎、斷裂，彎沉值不足45mm 等，應(yīng)該及時對原水泥混凝土路面進(jìn)行清理，再澆筑新結(jié)構(gòu)，使路面結(jié)構(gòu)性能得以恢復(fù)。在舊板清理過程中，應(yīng)確保將舊板基層和舊板周邊混凝土全部清理干凈。若經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)基層結(jié)構(gòu)性能不合格，可應(yīng)用高性能瀝青混凝土進(jìn)行基層結(jié)構(gòu)澆筑施工。

新板澆筑過程中，需確保混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、性能達(dá)到要求，應(yīng)選用早期強(qiáng)度高、后期強(qiáng)度穩(wěn)定且收縮性較小的混凝土材料進(jìn)行現(xiàn)場施工作業(yè)。在施工環(huán)節(jié)，應(yīng)考慮施工要求，分析施工需要，確定合理的外加劑材料，并加強(qiáng)凝固時間的控制，避免凝固時間過早導(dǎo)致材料性能不合格。

2.1.4 錯臺處理

錯臺病害問題一般是基層脫空或路基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不合格所造成的。進(jìn)行錯臺處理，要了解病害位置的實(shí)際情況，然后進(jìn)行基層和路基結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)處理，防止發(fā)生沉陷危害。對于錯臺量小于10mm 的結(jié)構(gòu)部分，可以暫不處理，如果超出該標(biāo)準(zhǔn)，可采用鋪設(shè)玻璃纖維網(wǎng)格布的方式進(jìn)行現(xiàn)場施工。鋪設(shè)施工結(jié)束之后，對錯臺位置進(jìn)行全面檢測，并采取找平處理措施，保證結(jié)構(gòu)平整度合格。

2.2 路面接縫處理

瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)施工前，需對混凝土路面結(jié)構(gòu)的接縫進(jìn)行處理。使用設(shè)備清理裂縫內(nèi)部的雜質(zhì)，然后使用性能合格的密封機(jī)械進(jìn)行現(xiàn)場填充處理。填充材料主要為橡膠瀝青、聚氨酯填縫材料等，這類材料具備較高的黏結(jié)性和穩(wěn)定性，可達(dá)到填充飽滿的要求，避免地表水滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部。

2.3 瀝青混合料拌和及運(yùn)輸

公路工程對瀝青混合料性能的要求非常高，各項(xiàng)性能和參數(shù)都必須滿足要求。在瀝青混合料拌和過程中，應(yīng)選擇合適的拌和施工機(jī)械，確保拌和強(qiáng)度合格，滿足現(xiàn)場施工要求，且瀝青混合料的性能必須達(dá)標(biāo)，避免質(zhì)量不合格而影響公路工程施工效果。應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行瀝青混合料拌和，確保各項(xiàng)性能指標(biāo)合格，達(dá)到均勻性標(biāo)準(zhǔn)。如果拌和結(jié)束之后，存在花白料、結(jié)團(tuán)等情況，則禁止投入工程施工。拌和結(jié)束后，且混合料的性能經(jīng)檢測達(dá)到要求，采用專業(yè)的設(shè)備將之運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。

在混合料裝載過程中，需要對車廂內(nèi)壁進(jìn)行全面清理，并涂抹一層油水混合液，避免運(yùn)輸過程中發(fā)生材料黏附車廂的情況。材料裝載完成后，需要在混合料表面覆蓋一層篷布，防止溫度降低過快或灰塵污染。此外，應(yīng)考慮現(xiàn)場施工進(jìn)度和實(shí)際需求，一般需要有2～4 臺運(yùn)輸車停機(jī)等候，以保證現(xiàn)場混合料供應(yīng)充足，避免施工中斷。

2.4 瀝青混合料攤鋪

攤鋪?zhàn)鳂I(yè)是瀝青挖補(bǔ)技術(shù)的核心環(huán)節(jié)，對公路工程的施工效果有直接影響。攤鋪開始前，需要對下承層結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面處理，達(dá)到平整度要求[3]。同時，測量放線工作結(jié)束之后，需要進(jìn)行打鋼釬、掛鋼絲繩等操作，為后續(xù)的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)提供基準(zhǔn)，確保攤鋪厚度合格，保證施工效果。目前，公路工程攤鋪施工一般分兩層進(jìn)行，因此必須確保下承層的結(jié)構(gòu)滿足要求。攤鋪施工環(huán)節(jié)，應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)督管控，如果挖補(bǔ)的面積較小，攤鋪時要適當(dāng)提高虛鋪系數(shù)，并采取振動壓實(shí)的施工方式，保證強(qiáng)度性能合格。如果某些邊角的位置無法使用機(jī)械攤鋪，可以采取人工方式進(jìn)行處理，確保新老路面連接效果達(dá)到要求。并且，攤鋪工作開始之后，應(yīng)該保持連續(xù)進(jìn)行，避免存在中間停頓影響施工效果，混合料攤鋪如圖1 所示。

圖1 瀝青混合料攤鋪

2.5 瀝青混合料壓實(shí)

公路路面攤鋪工作結(jié)束后，應(yīng)及時進(jìn)行碾壓施工，碾壓過程中加強(qiáng)寬度、厚度、橫坡度的控制，確保路面結(jié)構(gòu)性能合格。碾壓施工主要分為初壓、復(fù)壓、終壓三個環(huán)節(jié)。初壓需要在攤鋪之后立即進(jìn)行，一般2 遍。初壓環(huán)節(jié)混合料的溫度較高，攤鋪時應(yīng)注意避免出現(xiàn)混合料推移問題。復(fù)壓施工是保證路面結(jié)構(gòu)壓實(shí)度、密實(shí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一般開啟振動功能進(jìn)行碾壓，3 遍左右即可滿足要求。終壓是碾壓的最后一個環(huán)節(jié)，需要消除路面結(jié)構(gòu)的輪跡，達(dá)到平整度要求，通常碾壓2 遍即可。在碾壓施工環(huán)節(jié)，需要由質(zhì)檢人員進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)督檢測，發(fā)現(xiàn)存在不合格的情況，應(yīng)立即停止施工，分析原因，并采取有效應(yīng)對措施。如果邊角的位置無法進(jìn)行碾壓施工，由現(xiàn)場施工作業(yè)人員使用小型夯實(shí)機(jī)械進(jìn)行補(bǔ)充壓實(shí)處理，確保該位置的密實(shí)度合格，壓實(shí)施工如圖2 所示。

圖2 壓實(shí)施工

2.6 接縫處理及修邊

接縫位置的處理要緊密、平整，避免出現(xiàn)離析等質(zhì)量問題，施工后應(yīng)用6m 直尺檢查平整度，確保符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[4]。在現(xiàn)場施工中，縱向冷接縫比較常見，在攤鋪之前，應(yīng)在接縫位置涂抹改性瀝青聚合物，達(dá)到密封效果，涂抹2～3 遍為宜，厚度為3mm。然后將壓實(shí)層結(jié)構(gòu)表面的混合料去除，從兩側(cè)向中間逐步進(jìn)行碾壓施工，并預(yù)留10～15cm 的寬度，通過跨縫擠壓的方法進(jìn)行處理。進(jìn)行橫向接縫處理之前，應(yīng)在接縫位置涂抹黏層瀝青材料，再加熱處理，以達(dá)到更好的連接效果。施工之前篩選細(xì)料，之后補(bǔ)撒在接縫部位，然后將多余填料清理干凈。上述工作結(jié)束后，將邊角部位切割掉。下面層攤鋪工作結(jié)束后，混合料溫度下降到50℃以下，再進(jìn)行厚度、平整度、密實(shí)度方面的檢測，各項(xiàng)參數(shù)都符合工程要求才能允許車輛和人員進(jìn)入現(xiàn)場。

3 施工要點(diǎn)

3.1 保證舊路面和瀝青加鋪層的黏結(jié)性

第一，路面結(jié)構(gòu)施工中，需要噴灑黏層油。封閉交通，將舊路表面清理干凈，尤其是集料污染嚴(yán)重的路段，使用鋼絲刷進(jìn)行拉毛處理，將污染集料清理干凈才能開展后續(xù)施工。表層浮塵可以使用強(qiáng)力鼓風(fēng)機(jī)吹凈，達(dá)到潔凈度標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行黏層油噴灑施工。

第二，嚴(yán)格控制黏層油噴灑施工量，過多或過少都會影響施工效果。如果黏層油噴灑過多，會在路面表層形成一層油膜，會影響抗剪強(qiáng)度；如果黏層油噴灑量過少，黏結(jié)性不達(dá)標(biāo)，會導(dǎo)致公路路面結(jié)構(gòu)無法滿足施工要求。因此，需加強(qiáng)黏層油噴灑量控制，確保施工效果達(dá)到要求。

第三，黏層油噴灑結(jié)束方可進(jìn)入下一結(jié)構(gòu)層的鋪設(shè)施工。此外，施工過程中對任何進(jìn)入現(xiàn)場的施工車輛都應(yīng)進(jìn)行輪胎清理，防止結(jié)構(gòu)受到污染[5]。

3.2 預(yù)防反射裂縫

反射裂縫是非常嚴(yán)重的質(zhì)量問題，會直接影響整個公路路面結(jié)構(gòu)的施工效果。該問題通常是舊水泥混凝土面層的接縫或者裂縫位置出現(xiàn)較大位移引起的，導(dǎo)致上部瀝青加鋪層出現(xiàn)應(yīng)力集中，進(jìn)而引發(fā)反射裂縫，主要影響因素包括位移、車輛碾壓作用等。

出現(xiàn)反射裂縫后，通常采取如下處理措施：一是現(xiàn)場鋪設(shè)一層聚合物改性瀝青應(yīng)力吸收層（厚度為10～50mm，模量為10～100MPa），該結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢比較明顯，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，彈性好，可減小舊混凝土面層和瀝青加鋪層黏附力作用，從而防止因應(yīng)力集中而產(chǎn)生的反射裂縫，該方法通常應(yīng)用在高速公路等項(xiàng)目中。二是使用土工織物。該材料的類型比較多，如聚丙烯、聚乙烯等，作用原理與瀝青應(yīng)力吸收層相似。三是使用金屬格柵及玻璃格柵。該結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度比較高，能夠避免出現(xiàn)瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)因溫度變化造成的損壞，其應(yīng)變作用雖然不如瀝青應(yīng)力吸收層，但是能夠減輕車輛荷載所造成的應(yīng)力作用，且使用壽命比較長。

4 結(jié)語

綜上所述，公路是我國重要的基礎(chǔ)設(shè)施，在長期投入使用的過程中，尤其是水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)損壞情況，會影響道路交通的安全性和穩(wěn)定性。目前主要采用瀝青挖補(bǔ)技術(shù)修復(fù)病害問題，恢復(fù)道路交通能力。在該技術(shù)的應(yīng)用過程中，應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場施工管控，優(yōu)化施工方案，確保每個施工環(huán)節(jié)都處于管控范圍之內(nèi)，進(jìn)而提升施工效果，滿足公路工程路面通行需要。